取代芳烃对水生生物的毒性模型

定量结构活性相关(QSAR)方法被广泛用来预测有机物的生物活性,其中线性溶剂化能相关法,辛醇-水分配系数法和分子连接性指数法等代表性的方法虽然能够成功地预测有机物对生物的毒性,但都没有完整反映出有机物对生物的毒性作用机理。本文以“靶学说”和“线性自由能理论”为基础,建立一种新的QSAR模型来研究有机物对水生生物的急性毒性。     

部分取代芳烃定量结构-活性相关性研究

随着成千上万种新化合物生产并排入环境,人们急需简便、经济、可靠的方法,对污染物的危险性进行评价.通过定量结构-活性相关性(QSAR)研究,以筛选出具有潜在危害的化合物,在环境科学上具有实际意义.本文测定了16种取代芳烃对斜生栅藻的(EC_(50))值,并结合以往实验得到的发光菌的毒性数据,在Hansch法基础上,进行QSAR分析.结果表明,以辛醇-水分配系数K_(ow)和非色散力因子△~1X~V为变量,可以较好地预测非反应性有机物的毒性.     

有机小分子化合物解离常数pK_a的预测研究进展

对于弱酸和弱碱化合物,解离常数(p Ka)是最重要的理化性质参数之一,其决定化合物的溶解度、亲脂性、生物富集性、毒性以及药物分子的吸收、分布、代谢和排泄(ADME)性质.通过实验方法测定化合物水溶液中的p Ka受到物质稳定性、仪器测定范围以及人力物力消耗等多方面的限制,因此过去几十年间发展了大量的p Ka预测方法.本文以有机小分子化合物为研究对象,回顾了20年来p Ka预测的研究成果,包括pK a实验数据的来源、质量、测定方法,重点介绍3类预测方法(线性自由能关系模型、定量结构-性质关系模型和第一性原理方法),并简单总结了常用的商业软件,最后提出未来p Ka预测研究需要关注的问题.     

QSAR法研究芳烃类化合物的生物毒性

有机芳烃类化合物中有许多为有毒化学品。本研究将分子轨道能和分子连接性指数等化合物表征参数,联合引入分子定量结构与活性相关(QSAR)的研究方法中,从分子结构与能量两种属性的角度,探索芳烃类化合物对水生生物和陆生哺乳动物的毒性作用,及其分子定量构效关系,进一步寻求毒理学中的生物替代性规律,为利用QSAR法研究生物替代毒性提供依据。     

利用微型可视毛细管反应器测定物质在高温高压水中溶解度

目前无机盐和疏水性有机物在超/亚临界水中溶解度的研究虽已取得一定成果,但由于实验条件苛刻、设备要求高、操作难度大等问题,溶解度数据仍十分缺乏,无法满足现代工业应用要求,大大影响了超/亚临界流体技术在化学合成、萃取分离、环境工程等诸多领域的研究与开发进程,进一步确定高温高压水中物质的溶解度及其影响因素尚需要开展大量的基础研究工作.本文综述了无机盐和疏水性有机物在超/亚临界水中溶解度研究进展,并着重介绍了本课题组利用自行设计研发的耐高温高压微型可视毛细管反应器替代传统不锈钢材质高压反应釜或管式流反应器,结合显微放大观测技术、高精密冷热台、数字实时录像分析系统和拉曼光谱原位在线检测技术开展无机盐和疏水性有机物在超/亚临界水中溶解度研究工作取得的进展.     

有机污染物定量结构与活性相关性研究

定量结构与活性相关(QSARs)主要研究的是非反应性有机物,QSARs法是建立有机物的毒性和理化参数的相关性,通过测量或计算有机物的特征参数,很容易地估算有机物对生物的毒性。本文选取卤代苯、硝基苯、苯胺、苯酚等有机污染物,以呆鲦鱼和发光菌为研究对象,研究了有机物的结构与活性的相关性。得出有机物对生物的毒性和二种理化参数有关:有机物与靶分子作用的平衡常数,辛醇/水分配系数。     

分子拓扑指数及其应用 Ⅰ.~(95)MoNMR与~(119)SnMssbauer谱的化学位移研究

分子的性质取决于分子的结构是化学中的一个中心概念。作为一级近似,我们将强调分子的拓扑结构,即一个分子中所包含的原子种类,数目以及其间的连接关系。化学家对此已有近百年的认识历史,但直到近几十年才能用较为定量的方式来表达这种结构,这就是所谓分子拓扑指数。分子拓扑指数实际上是分子图的不变量。自1947年Wiener首次提出Wiener指数并用以关联烃类的沸点等数据以来,文献中约提出了百余种图参量。其中以Randic的分子     

烷基醇化合物的定量结构活性相关及联合毒性预测

以麻醉性化合物烷基醇为研究对象, 测定了疏水性跨度很大的15种烷基醇对发光菌(photobacterium phosphoreum)15 min的急性毒性, 应用辛醇-水分配系数进行定量结构活性相关(QSAR)分析, 运用多次方程代替传统的线性方程对单一化合物毒性进行拟合, 得到了预测性很好的QSAR模型. 并且对烷基醇混合物的联合毒性进行了研究, 为了预测含强疏水性有机物的混合物的联合毒性, 对辛醇-水分配系数进行体积校正, 提出了等效辛醇-水分配系数, 建立了混合物联合毒性与等效混合辛醇-水分配系数的QSAR模型. 引入等效混合辛醇-水分配系数后, 使用线性模型就能成功地预测混合物的联合毒性.     

取代芳烃类化合物定量结构与活性相关研究

定量结构活性相关(QSARS)法起始于药物和杀虫剂研究,它是通过研究有机物生物活性与结构理化参数之间的相关性来预测新有机物的生物活性,指导新药及杀虫剂的合成,从而减少了不必要的摸索,节省了大量的费用和时间.     

一步法合成药用生物材料磺烷基醚-β-环糊精衍生物

β-环糊精衍生物由于具有可与水溶性差的药物分子形成超分子包合物以提高药物溶解度等重要性能而被视为一种极具潜力和广泛用途的新型药用生物材料. 然而, 目前此类衍生物的常用合成方法大多存在反应步骤繁琐、成本昂贵、产出率低、使用有毒且可能造成环境污染的有机溶剂等诸多缺点. 有鉴于此, 探索高效、环保的新合成方法成为近年来研究的重要课题. 报道一种在水溶液中一步合成β-环糊精衍生物的方法. 利用这种方法成功制备了磺烷基醚-β-环糊精衍生物―― 磺丙基醚-β-环糊精(SPE-β-CD)和磺丁基醚-β-环糊精(SBE-β-CD), 并对其进行了详细的材料表征和测定了其与常用抗真菌药氟康唑形成超分子包合物时对药物溶解度的增强作用. 实验结果表明, 在水溶液中一步合成的β-环糊精衍生物不仅在结构上相近于商品化的β-环糊精衍生物, 而且在对药物溶解度的增强作用上也至少不低于商品化的β-环糊精衍生物. 可见这一简单的一步合成法有可能为医药行业低成本地大量生产β-环糊精衍生物生物材料提供了一条有效的蹊径.     

一种新型有机硅膜对有机液体/水混合物的渗透蒸发

聚二甲基硅氧烷_梯形苯基倍半硅氧烷共聚物作为一种新型膜材料具有成膜性好、强度高和溶涨度低的性质 ,该膜用于有机液体 /水混合物的渗透蒸发分离表现为有机液优先透过特性 .考察了不同浓度乙醇水溶液通过膜的渗透蒸发过程 ,发现该膜对低醇浓度水溶液分离具有较高的分离系数 ,乙醇通量随进料液浓度增加而增加 ,水通量基本不变 ,在室温至 70℃范围内膜的分离性能稳定 .比较了甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮、四氢呋喃水溶液的渗透蒸发行为 ,发现透过通量和分离系数的大小依次为THF >丙酮 >异丙醇 >乙醇 >甲醇 ,其排列顺序取决于各有机物的溶解度参数与有机硅橡胶溶解度参数的相近程度 ,而与透过分子的大小无关     

电路QED晶格及光力阵列系统中光子拓扑绝缘体研究进展

拓扑绝缘体是一种新的量子物质态.与传统绝缘体类似,拓扑绝缘体也具有体能隙以及绝缘的体态.不同之处在于,拓扑绝缘体的表面或边界处存在导电的边界态.这些特殊的边界态受拓扑保护,因此对局域的无序和微扰免疫.这些特性使得拓扑绝缘体在量子信息处理和量子计算等方面有着重要的潜在应用.基于此,本文对拓扑绝缘体的发展进行大致梳理,并且对电路QED晶格以及光力阵列系统中光子拓扑绝缘体的最新研究进展进行概括和总结.     

二(口恶)英、有机磷和直链脂肪醇的毒性与分子体积的关系

用B3LYP/6-311G**方法计算了二(口恶)英、有机磷、直链脂肪醇的分子体积,与它们的毒性参数比较发现:在每一系列中都存在"临界毒性体积",即随着体积增大毒性首先增强,当分子体积超过"临界毒性体积"后,毒性随体积增加而减小.三类化合物具有相接近的"临界毒性体积",约为309～320A3,建议对线性溶解能关系方程进行修正.根据醇类毒性与分子体积的关系,预测了部分氟代直链脂肪醇麻醉能力的变化趋势和数值.     

有机污染物的混合毒性QSAR模型及其机制研究进展

环境有机污染物的联合暴露是一条普遍规律.化合物定量结构与活性相关研究(quantitative structure-activity relationship,QSAR)模型是研究有机污染物毒性的重要方法.本文以有机污染物的混合毒性及其机制研究为主线,将化合物按照毒性作用方式分为3类:非极性麻醉型、极性麻醉型和反应性化合物,并概述了3类化合物基于毒性作用机制的混合毒性QSAR模型.简单综述了非极性麻醉型化合物混合毒性的定量预测方法,发现非极性麻醉型化合物的毒性预测方法最为简单,仅由混合体系的总疏水性决定,可通过统一的QSAR模型预测;概述了极性麻醉型化合物混合毒性的定量预测方法,指出极性麻醉型化合物的混合毒性由混合体系总疏水性和氢键效应共同决定;重点解析了反应性化合物的混合毒性QSAR模型,发现由于反应性化合物作用机制较为复杂,目前仍缺乏统一的混合毒性定量预测方法.进一步从混合物组分、化合物之间相互作用和化合物与靶蛋白的相互作用3方面入手,综述了反应性化合物混合毒性QSAR模型的最新研究进展.最后指出,采用基因组学和代谢组学等更为先进的实验手段进一步揭示化合物的分子生物学机制,进而建立更为通用的有机污染物混合毒性预测方法是今后发展的方向.     

内电解预处理提高酵母废水可生化性机理研究

内电解预处理可以提高酵母废水的可生化性, 利用紫外扫描(UV)、渗透凝胶色谱(GPC)、气相色谱-质谱(GC-MS)等方法对处理前后废水中有机物的紫外吸收、分子量分布及化学组成等特性进行了研究. 旨在探讨内电解预处理法提高废水可生化性的机理. 研究结果表明: (ⅰ) 内电解过程中有机物可能通过分解, 水解使复合物简单化, 使环状物质开环, 分解或部分开环变为链状物质, 大分子物质裂解断链变为小分子物质, 生成的物质含有推电子基团的物质增多, 可生化性有所增强; (ⅱ) 原水中及内电解过程中生成的小分子的酸、醇等易降解的有机化合物可以通过挥发、电化学聚集等方式去除, 而其去除使废水COD降低, 从而B/C值提高.     

二英、有机磷和直链脂肪醇的毒性与分子体积的关系

用B3LYP/6-311G**方法计算了二(口恶)英、有机磷、直链脂肪醇的分子体积,与它们的毒性参数比较发现在每一系列中都存在"临界毒性体积",即随着体积增大毒性首先增强,当分子体积超过"临界毒性体积"后,毒性随体积增加而减小.三类化合物具有相接近的"临界毒性体积",约为309～320A3,建议对线性溶解能关系方程进行修正.根据醇类毒性与分子体积的关系,预测了部分氟代直链脂肪醇麻醉能力的变化趋势和数值.     

四川科学技术出版社新书

一九八四年初,四川科学技术出版社陆续出版各类科技新书,由新华书店发行,要目如下。《环境污染物质与毒性·有机篇》由日本山根靖弘教授主编,贺振东、林绍韩、李鸿海等译。本书与《环境污染物质与毒性·无机篇》是姊妹篇。书中以近年来已造成危害或议论较多的各类有害有机物为对象,对其在环境和生物体中的产生、分布、转化、累积规律及环境污染模式等进行介绍,并对它们的种类、性质、用途、毒理、对人体的危害作用和防病机理、分析方法,进行了深入的论述。本书对制定环境质量标准、防止环境污染、防治职业病、建立新的食品卫生检验法和化学分析方法,都有一定的参考价值。     

硫酸自由基在水处理中的反应特性

从反应机理上解释了.OH和SO4.相似的原因,研究了硫酸自由基(SO4.)在水处理中的反应特性,探讨了其夺取有机物中C==C键、苯环上π电子和H能力的强弱.一般情况,SO4.的反应活性次序是:夺非芳香π电子>夺芳香π电子(苯系)>夺α-H>夺非α-H.SO4.降解有机物的效率除与有机物结构有关外,还与所处的介质环境有关,即与周围物质的碰撞几率相关,在水处理中由于SO4.与H2O分子反应的机会最多,一部分SO4.夺取H2O分子中H,生成羟自由基.     

植物光合机构的光破坏防御

植物的光合作用是以太阳光能为根本推动力的复杂的生物合成过程.它将二氧化碳和水等无机物合成碳水化合物等有机物并释放氧气,为地球上包括人类在内的几乎所有的生物提供它们赖以生存、发展和繁荣的物质和能量.     

新型全氟及多氟聚醚羧酸识别、分布特征及毒理效应研究进展

随着全氟辛酸(PFOA)的管控,工业中开始使用结构中含有醚氧键的全氟及多氟聚醚羧酸(PFECA)作为加工助剂替代PFOA.近年来,得益于非靶向筛查和靶向分析技术的快速发展,不同环境介质和生物样品中已陆续检出多种PFECA,浓度呈升高趋势.已有研究发现,六氟环氧丙烷三聚体(HFPO-TA)、六氟环氧丙烷四聚体(HFPO-TeA)等PFECA表现出较PFOA更强的生物累积和毒性效应.相较于传统全氟及多氟烷基物质(PFAS), PFECA结构更为复杂,对环境和生物体的危害机制也可能存在差异.本文围绕PFECA的结构种类、污染水平和毒性效应,从非靶向识别、环境行为、生物及人群暴露水平、毒性效应和分子机制等多个方面对近年来的相关研究进行概述,探讨当前PFECA应用中存在的问题和潜在风险,对未来的研究方向和应用前景进行展望,旨在为PFAS替代品的环境污染及风险评估提供参考,为我国开展PFAS的管控和削减行动提供支撑.